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 PIANO LAUREE SCIENTIFICHE -­‐PLS PROGETTO NAZIONALE BIOLOGIA E BIOTECNOLOGIE 2014-­‐2016 AZIONE a “laboratorio per insegnamento delle scienze di base” AZIONE c “formazione dei docenti” LABORATORI DI BIOLOGIA e GENETICA MOLECOLARE: Docenti responsabili: Proff.sse Bianca M. Lombardo e Rita C. Federico
Docenti universitari proponenti: Proff.sse Rita C. Federico, M. Violetta Brundo e Anna
M. Pappalardo Tutor di laboratorio: Dott.ssa Noemi La Porta Sede di svolgimento: -­‐ Dipartimento di Scienze Biologiche Geologiche e Ambientali- Sezione di Biologia
Animale: Laboratorio di Genetica, Laboratorio di Citologia ed Embriologia, Laboratorio
di filogenesi molecolare dei vertebrati
- Scuole polo: Laboratori di scienze
Articolazione del laboratorio: Ø ciascun laboratorio consiste di una parte di lezioni frontali e di una parte di attività
in laboratorio;
Ø tratta un tema che richieda una preparazione di base e che presenti aspetti e
tecniche tipicamente scientifici e applicazioni (teoriche o pratiche);
Ø prevede una serie di incontri pomeridiani (da 2 a 6) presso le scuole e/o il
Dipartimento Universitario;
Ø può prevedere un test finale con un riconoscimento formale dell’esito; queste
attività potranno essere riconosciute come “attività di formazione in servizio” per gli
insegnanti.
Data/e: febbraio –maggio 2017 Destinatari:
o I laboratori 1 e 2 sono proposti a gruppi di docenti delle scuole secondarie di
secondo grado, in forma più approfondita, e/o a gruppi di studenti scelti dai loro
docenti, in forma più sintetica, e saranno effettuati nei laboratori universitari e/o nei
laboratori delle scuole.
o Il laboratorio 3 potrà essere svolto solo nei laboratori universitari.
I partecipanti a ciascun laboratorio si dovranno prenotare con una comunicazione
scritta all’indirizzo mail: [email protected] .
Il numero massimo di partecipanti per ciascuna proposta progettuale è di 15-20 unità
per i laboratori che si terranno all’università, ed è di circa 30 per i laboratori che si
terranno nelle scuole (capacità max. dei laboratori scientifici delle scuole polo).
LABORATORI PLS-­‐ BIO 2016-­‐1017 PROPOSTI: LABORATORIO 1 Titolo: DNA Barcoding e sue applicazioni nel settore ittico
Docente universitario: Prof.ssa Anna M. Pappalardo Descrizione sintetica: Negli ultimi decenni il DNA Barcoding si è rivelato un metodo
universale per l’identificazione degli organismi viventi attraverso il sequenziamento di un
breve tratto genomico standardizzato. Tale metodologia ha aperto nuove prospettive in
vari settori tra cui quello della sicurezza alimentare. Nei prodotti ittici trasformati (tranci,
affettati e/o precotti) l’identificazione di specie su base morfologica risulta particolarmente
problematica in quanto i caratteri morfologici vengono perduti in seguito ai processi di
trasformazione. Svariate specie ittiche, che possono essere commercializzate sfilettate e
possono avere un valore commerciale anche molto diverso tra loro, si possono prestare
così a frodi di sostituzione. La tecnica del DNA Barcoding sarà nello specifico applicata a
campioni incogniti di prodotti ittici acquistati nei mercati locali al fine di identificarne le
specie e verificarne l’etichettatura. Sarà altresì mostrata l’efficienza e l’applicabilità, per
screening rapidi e su ampia scala, di una nuova strategia molecolare che combina il DNA
Barcoding con la tradizionale analisi dei profili di restrizione (COI-BarRFLP) ottimizzata in
diversi gruppi di pesci ossei (per i docenti).
Attività: • Estrazione del DNA da campioni incogniti di prodotti ittici
• Gel elettroforetico per controllare il DNA estratto
• Amplificazione di DNA Barcode (gene mitocondriale della Citocromo Ossidasi I)
mediante Reazione a catena della polimerasi (PCR)
• Analisi bioinformatica dei dati e ricerca di similarità in library di sequenze e Banche
Dati pubbliche
• COIBar-RFLP
Sede: - Dipartimento di Scienze Biologiche Geologiche e Ambientali- Sezione di Biologia
Animale, Laboratorio di filogenesi molecolare dei vertebrati - Scuole polo: Laboratorio di scienze
Tempo previsto: 1-2 seminari (2,5 ore ciascuno) da svolgere in università o nelle scuole
2-3 attività laboratoriali (3 ore ciascuno) nei laboratori universitari e delle scuole.
LABORATORIO 2 Titolo: Utilizzo di Artemia salina per saggi tossicologici
Docente universitario: Prof.sse M. Violetta Brundo e Bianca M. Lombardo Descrizione sintetica: Artemia salina, nota anche come scimmia di mare, è un piccolo
crostaceo d'acqua salata che ha sviluppato adattamenti a condizioni di vita estreme che le
consentono di colonizzare ambienti ostili quali le pozze delle saline. Artemia salina si
riproduce, in condizioni normali, per via anfigonica; quando la salinità dell'acqua supera
una certa soglia (identificabile intorno al 40 per mille), la riproduzione avviene per via
partenogenetica. È considerata un ottimo organismo modello per i saggi tossicologici,
infatti, la normativa vigente sulle acque (D.Lgs.152/99) prevede il suo utilizzo per
l’esecuzione di test di tossicità acuta realizzati secondo le linee guida dell’OECD (2006).
Attività: • Osservazione dei dimorfismi sessuali e della modalità di corteggiamento ed
accoppiamento
• Raccolta e riconoscimento di embrioni e larve a vari stadi di sviluppo
• Colorazioni in toto mediante l’uso di coloranti vitali
• Test di tossicità eseguito secondo le linee guida dell’OECD (2006) per la
valutazione dell’l’embriotossicità di nanoparticele di TiO2
Sede: -­‐ Dipartimento di Scienze Biologiche Geologiche e Ambientali- Sezione di Biologia Animale
Laboratorio di Citologia ed Embriologia
- Scuole polo: Laboratorio di scienze
Tempo previsto: 1-2 seminari (2-3 ore ciascuno) da svolgere nelle aule universitarie o nelle aule delle scuole
polo
1-2 attività laboratoriali (2-3 ore ciascuno) nei laboratori universitari e delle scuole polo.
LABORATORIO 3 Titolo: Studio di mutazioni associate a malattie genetiche rare mediante analisi del DNA Docente universitario: Prof.ssa Rita C. Federico Descrizione sintetica: La polineuropatia amiloide familiare o amiloidosi familiare (FAP) è
una malattia con ereditarietà autosomica dominante descritta per la prima volta più di 50
anni fa. L’amiloidosi è caratterizzata da disfunzione del sistema autonomo e polineuropatia
sensitivo-motoria periferica dovuta al misfolding di un ampio numero di proteine (più di 20)
non correlate tra loro, che possono formare in vivo l’amiloide. La TTR umana è una delle
principali proteine coinvolte nell’amiloidosi, di cui sono state identificate numerose
mutazioni, equamente distribuite lungo la sequenza di TTR ognuna delle quali ha una
prevalenza in una specifica regione geografica. L’esame genetico mediante test del DNA è
oggi lo strumento più usato per diagnosticare la amiloidosi familiare. In questo laboratorio
saranno mostrate le procedure molecolari che consentono la diagnosi e l’analisi della
mutazione puntiforme, partendo da campioni biologici di vario tipo, utilizzando vari metodi
di estrazione del DNA e le procedure di amplificazione, sequenziamento e analisi delle
sequenze.
Attività: • Estrazione del DNA da bulbo pilifero, sangue e cellule buccali
• Confronto tra i vari metodi di estrazione del DNA
• Amplificazione mediante PCR del gene di interesse
• Gel di verifica dell’amplificato
• Analisi della sequenza per l’identificazione della mutazione
•
Sede: Dipartimento di Scienze Biologiche Geologiche e Ambientali- Sezione di Biologia
Animale Laboratorio di Genetica - Scuole polo aula magna (solo i seminari) Tempo previsto: 1-2 seminari (2-3 ore ciascuno) da svolgere nelle aule universitarie o nelle aule delle
scuole polo
2-3 attività laboratoriali (2-3 ore ciascuno) esclusivamente nei laboratori universitari.
LABORATORIO 4
Titolo: Studio della biodiversità, identificazione morfologica di vegetali e animali
Docente universitario: Prof. Saverio Sciandrello, Dott.ssa Giuseppina Messina
Descrizione sintetica: Riconoscimento e classificazione di piante e animali
eventualmente campionate in occasione delle escursioni già programmate in
collaborazione con i PLS di Chimica e Geologia. Trattandosi di attività collegata alle
escursioni sarà riservata agli insegnanti che hanno partecipato.
Sede: Dipartimento di Scienze Biologiche Geologiche e Ambientali- Sezioni di Biologia
Animale e Vegetale - Scuole polo aula magna
Tempo previsto: 1-2 attività laboratoriali (2-3 ore ciascuno) nei laboratori universitari e delle
scuole polo.